고체 산화물 연료전지용 봉착유리의 개발

전문가 제언

○ 본 연구에서는 산화물 연료전지(SOFC)에 쓰이는 봉착유리의 열적특성과 원자준위 구조에 미치는 조성의 영향을 조사하였다. SiO2, Al2O3, SrO, La2O3, B2O3 함유 유리조성에서 SrO와 B2O3 함량을 변화하며 망목구조 결합도, 열팽창계수, 연화온도, 전이온도를 측정하고, 700℃에서 1,500시간 열처리 하여 SOFC의 안정성을 검토하였다.

 

○ 이 기술은 연료전지의 작동온도가 중간온도 800℃에서 작동하는 고체산화물 연료전지의 작동온도를 700℃에서 장시간 사용할 수 있는 유리조성의 개발을 목표로 하였다. 실리콘에 대한 보론의 배위수와 망목구조의 결합도와 열 특성 및 실투 현상을 이론적으로 규명하였다.

 

○ 연료전지는 고분자 전해질을 사용하는 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell), 반고체 전해질을 사용하는 MCFC(Molten Carbonate Fuel Cell), 고체 전해질을 사용하는 SOFC(Solid Oxide Fuel Cell)가 있다. 이들 연료전지는 발전 효율과 작동온도가 달라 사용처도 상이하다.

 

○ 이들 연료전지의 작동 온도는 PEMFC는 80℃, MCFC는 650℃, SOFC는 800℃이다. SOFC는 수명 문제를 해소하기 위해 전해질로 세라믹 소재를 사용한다. 그러나 SOFC의 단점은 세라믹 소재의 문제로 인해 대형화와 이동형 분야 적용에 제약이 있다.

 

○ SOFC는 세계적으로는 아직 실용화에 미치지 못하고 있으나 미국의 Bloom Energy가 상용화에 가장 앞서 있다. 국내는 미코, 경동나비엔, 포스코 등에서 실용화를 목적으로 기술개발 중이고, 대학 및 출연연구소에서도 활발하게 연구하고 있다. 앞으로 세계의 선도적 기술보유 국가가 되기를 기대하여 본다.

 

저자

Kathy Lu, Wenle Li

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

245()

잡지명

Journal of Power Sources

과학기술
표준분류

재료

페이지

752~757

분석자

강*호

분석물

• 고체 산화물 연료전지용 봉착유리의 개발.pdf [453,216 byte]

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